Dureza

Dureza
Objetivo: Comprender el significado de los métodos para obtener dureza.
Introducción
La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, entre otras. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho másdifícil de rayar.
Otras propiedades relacionadas con la resistencia son la resiliencia, la tenacidad o la ductilidad.
La dureza es una condición de la superficie del material, no representa ninguna propiedad de la materia y está relacionada con las propiedades elásticas y plásticas del material. Si bien, es un término que nos da idea de solidez o firmeza, no existe una definición única acerca ladureza y se la suele definir arbitrariamente en relación al método particular que se utiliza para la determinación de su valor. De esta manera algunas definiciones son
1) Resistencia a la identación permanente bajo cargas estáticas o dinámicas (dureza por penetración)
2) Absorción de energía bajo cargas de impacto o dinámicas (dureza por rebote)
3) Resistencia a la abrasión (dureza pordesgaste)
4) Resistencia al rayado (dureza por rayado).
Independientemente de las definiciones enumeradas, en general, se entiende por dureza la propiedad que tienen los materiales de resistir la penetración de un identador bajo carga. En este sentido definiremos dureza como la resistencia de un material a la deformación plástica localizada.
Los diferentes métodos desarrollados para medir la durezaen general consisten en producir una deformación local, en el material que se ensaya, a través de un identador. Los valores obtenidos son siempre dependientes del método y las condiciones en las que se ensaya por lo que para que un valor de dureza sea útil y permita su comparación debe estar acompañado de la indicación del método utilizado y las condiciones del ensayo.
Los diferentes métodosutilizados para obtener los valores de dureza se pueden clasificar en dos grandes grupos según la forma de aplicación de la carga:
Ensayos estáticos en lo que la carga se aplica en forma estática o cuasi-estática. En este caso un identador se presiona contara la superficie de ensayo con una carga que se aplica en forma relativamente lenta. En general la medida de dureza en este tipo de ensayoresulta del cociente de la carga aplicada y el área de la huella que deja el identador en la superficie, como es el caso de los método Brinell, Vickers y Knoop, o bien es una medida de la profundidad de la identación como en el ensayo Rockwell. Ensayos dinámicos en los que la carga se aplica en forma de impacto.
En general el identador es lanzado sobre la superficie a ensayar con energía conocida yel valor de dureza se obtiene a partir de la energía de rebote del penetrador luego de impactar en la muestra, como sucede en el método de Shore y en el de Leeb, ambos conocidos como métodos de dureza por rebote. Si bien se pueden clasificar en este grupo métodos como el de Poldi, o uno mucho más moderno como el UCI UltrasonicContactImpedance, los de rebote son los más representativos de losensayos dinámicos de dureza.
En los ensayos dinámicos los resultados obtenidos son dependientes de las propiedades elásticas del material que se ensaya y en general los valores son comparables entre materiales en los que dichas propiedades son iguales, o bien se requiere la calibración del instrumento antes de ensayar un material cuyo módulo elástico es desconocido.
En metalurgia, ciencia e ingenieríade materiales la dureza se mide utilizando un durómetro para el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza.
El interés de la determinación de la dureza en los aceros estriba en la correlación existente entre la dureza y la resistencia mecánica, siendo un método de ensayo...